1. Apa Itu Nuklir

Nuklir adalah sebuah atom yang tidak memiliki inti. Bahan dasar pembuatan nuklir adalah Uranium-235 (₉₂U²³⁵) yang merupakan isotop dari Uranium-238 (₉₂U²³⁸).
Ada dua macam reaksi pada nuklir yaitu reaksi fisi (pembelahan inti) dan reaksi fusi (penggabungan inti). Pada reaksi fisi, inti atom akan pecah menjadi inti-inti yang lebih kecil. Secara eksperimen hal ini dapat dijelaskan melalui penembakan unsur U²³⁵ dengan partikel neutron termik (partikel neutron yang bergerak sangat lambat). Saat partikel neutron ini menembus inti Uranium maka inti tersebut akan tereksistasi dan menjadi tidak
stabil dan akan kehilangan bentuk asalnya. Inti akan membelah menjadi unsur-unsur yang lebih kecil dengan melepaskan energi dalam bentuk panas, sekaligus melepas 2-3 neutron. Saat inti mengalami perubahan bentuk, inti memancarkan radiasi-radiasi alfa, beta, dan gamma.

Reaksi fusi ini digolongkan dalam reaksi endotermik (bereaksi dengan memerlukan energi), sedangkan reaksi fisi termasuk reaksi eksotermik yaitu bereaksi dengan melepas energi. Energi yang dihasilkan dari reaksi fisi sangatlah luar biasa besar. Sebagai ilustrasi: dalam 1 gram U²³⁵ terdapat 25,6×10²⁰ atom U²³⁵. Atom ini bereaksi dengan melepaskan energi sebesar 200 MeV,

Reaksi lain yang terjadi pada nuklir adalah reaksi fusi. Pada reaksi jenis ini inti-inti atom bergabung membentuk inti atom yang lebih besar. Reaksi ini biasanya terjadi pada matahari atau bintang-bintang dan ledakan bom hidrogen. Reaksi fusi ini digolongkan dalam reaksi endotermik (bereaksi dengan memerlukan energi), sedangkan reaksi fisi termasuk reaksi eksotermik yaitu bereaksi dengan melepas energi. Energi yang dihasilkan dari reaksi fisi sangatlah luar biasa besar. Sebagai ilustrasi: dalam 1 gram U²³⁵ terdapat 25,6×10²⁰ atom U²³⁵. Atom ini bereaksi dengan melepaskan energi sebesar 200 MeV, sehingga 1 gram U²³⁵ dapat melepas energi sebesar 51,2x 10²² MeV atau sebesar 81,92×10⁹ Jolue. Energi ini biasanya dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik (PLTN), pengerak kapal selam atau kapal induk sehingga bisa bertahan di lautan bertahun-tahun tanpa perlu suplai energi dari luar.

2. Pemanfaatan Nuklir

Karena besarnya energi yang di miliki si Nuklir. Dewasa ini negara-negara maju hingga negara berkembang mulai memanfaatkannya sebagai tenaga pembangkit listrik. Walaupun pada kenyataannya nuklir dapat dimanfaatkan di bidang kedokteran, pertanian, industri, peternakan, dan sebagainya. namun yang akan saya bahas pada postingan ini yaitu pemanfaatan nya di bidang Energi.

Karena Nuklir adalah zat radio aktif yang sangat berbahaya, maka reaksi nuklir harus di lakukan di suatu tempat khusus yang di namakan reaktor nuklir. Indonesia telah memiliki reaktor Nuklir diantaranya Reaktor G. A Siwabessy di Serpong, Reaktor Triga 2000 di Bandung dan Reaktor Kartini di Yogyakarta. Reaktor Nuklir adalah tempat di mana pembuatan Nuklir di lakukan. Hal ini dilakukan untuk memproteksi masyarakat, peneliti nuklir, dan lingkungan dari radiasi nuklir yang berbahaya. Untuk itu, reaktor nuklir dilengkapi dengan sistem keselamatan terpasang dan ditambah dengan lapisan-lapisan pelindung/proteksi lainnya.

Karena Nuklir adalah zat radio aktif yang sangat berbahaya, maka reaksi nuklir harus di lakukan di suatu tempat khusus yang di namakan reaktor nuklir. Indonesia telah memiliki reaktor Nuklir diantaranya Reaktor G. A Siwabessy di Serpong, Reaktor Triga 2000 di Bandung dan Reaktor Kartini di Yogyakarta. Reaktor Nuklir adalah tempat di mana pembuatan Nuklir di lakukan.

Sistem keselamatan terpasang berupa air pendingin yang bekerja untuk mendinginkan reaktor. Bila suhu dalam teras reaktor naik melebihi suhu operasi normal, maka suhu air akan naik pula dan air akan menjadi uap sehingga air tersebut tidak dapat lagi memperlambat gerakan neutron cepat hasil fisi. Karena neutron dalam keadaan cepat maka neutron ini tidak dapat lagi digunakan untuk reaksi nuklir selanjutnya. Selain itu, reaktor juga dilengkapi dengan tujuh lapisan pengaman yaitu :

Pengolahan Limbah Radioaktif
Sebagaimana proses industri, pengolahan nuklir untuk tujuan penelitian juga menghasilkan limbah yang dinamakan limbah radioaktif. Limbah ini hampir 99% berasal dari bahan bakar bekas yang radioaktifitasnya masih tinggi, sedangkan 1% berasal dari baju pelindung, kain pembersih, peralatan laboratorium, dan sarung tangan yang digunakan oleh para pekerja reaktor. Untuk proses pengolahan limbah nuklir di Indonesia, dilakukan di Instalasi Pengolahan Limbah Radioaktif (IPLR) di PPTN Serpong.

Tahapan pengolahan limbah radioaktif ini dimulai dari pengangkutan limbah dari instalasi penimbun limbah ke IPLR dengan mobil pengangkut khusus. Untuk limbah padat dimasukkan kedalam drum yang dilengkapi dengan label informasi limbah, sedangkan limbah cair dimasukkan dalam tangki penampung. Pengolahan limbah cair dilakukan dengan cara evaporasi untuk mereduksi volume limbah. Konsentrat hasil evaporasi selanjutnya dikungkung dalam shell beton 950 dengan campuran semen. Sedangkan untuk limbah radioaktif cair korosif yang mengandung flour, dilakukan secara kimia pada fasilitas chemical treatmen.

Pengolahan limbah cair dilakukan dengan cara evaporasi untuk mereduksi volume limbah. Konsentrat hasil evaporasi selanjutnya dikungkung dalam shell beton 950 dengan campuran semen. Sedangkan untuk limbah radioaktif cair korosif yang mengandung flour,

Untuk limbah cair organik dan limbah padat terbakar, direduksi volumenya dengan cara insenerasi dengan kapasitas pembakaran 50 kg/jam beserta peralatan sementasi abu dalam drum 100L. Untuk limbah padat termampatkan proses reduksi volume dilakukan dengan cara kompaksi dengan kekuatan 600 kN. Sedangkan untuk limbah padat tak terbakar dan tak termampatkan, pengolahannya dilakukan secara langsung dengan cara sementasi dalam shell beton 350L/200L. Selanjutnya limbah dengan berbagai aktivitas (aktivitas tinggi, menengah, dan rendah) disimpan di fasilitas penyimpanan limbah sementara, yang kedap air berdasarkan kelompok aktivitasnya masing-masing. Waktu penyimpanan sementara berkisar antara 10-50 tahun dan selama itu, aktivitas zat radioaktif selalu dipantau, hingga waktu paruhnya benar-benar telah habis dan aman bagi lingkungan.

3. Senjata Nuklir

Senjata nuklir adalah senjata yang mendapat tenaga dari reaksi nuklir dan mempunyai daya pemusnah yang dahsyat. Senjata nuklir mempunyai dua tipe dasar. Tipe pertama menghasilkan energi ledakannya hanya dari proses reaksi fisi. Senjata tipe ini secara umum dinamai bom atom (atomic bomb, A-bombs). Energinya hanya diproduksi dari inti atom.
Pada senjata tipe fisi, masa fissile material (uranium yang diperkaya atau plutonium) dirancang mencapai supercritical mass - jumlah massa yang diperlukan untuk membentuk reaksi rantai- dengan menabrakkan sebutir bahan sub-critical terhadap butiran lainnya (the "gun" method), atau dengan memampatkan bulatan bahan sub-critical menggunakan bahan peledak kimia sehingga mencapai tingkat kepadatan beberapa kali lipat dari nilai semula. (the "implosion" method). Metoda yang kedua dianggap lebih canggih dibandingkan yang pertama. Dan juga penggunaan plutonium sebagai bahan fisil hanya bisa di metoda kedua.

Senjata jenis ini disebut senjata termonuklir atau bom hidrogen (disingkat sebagai bom-H), karena tipe ini didasari proses fusi nuklir yang menggabungkan isotop-isotop hidrogen (deuterium dan tritium).

Tantangan utama di semua desain senjata nuklir adalah untuk memastikan sebanyak mungkin bahan bakar fisi terkonsumsi sebelum senjata itu hancur. Jumlah energi yang dilepaskan oleh pembelahan bom dapat berkisar dari sekitar satu ton TNT ke sekitar 500.000 ton (500 kilotons) dari TNT.

Tipe kedua memproduksi sebagian besar energinya melalui reaksi fusi nuklir. Senjata jenis ini disebut senjata termonuklir atau bom hidrogen (disingkat sebagai bom-H), karena tipe ini didasari proses fusi nuklir yang menggabungkan isotop-isotop hidrogen (deuterium dan tritium). Meski, semua senjata tipe ini mendapatkan kebanyakan energinya dari proses fisi (termasuk fisi yang dihasilkan karena induksi neutron dari hasil reaksi fusi.) Tidak seperti tipe senjata fisi, senjata fusi tidak memiliki batasan besarnya energy yang dapat dihasilkan dari sebuah sejata termonuklir.

Dasar kerja desain Tellr-Ulam pada bomb hidrogen: sebuah bomb fisi menghasilkan radiasi yang kemudian mengkompresi dan memanasi butiran bahan fusi pada bagian lain.
Senjata termonuklir bisa berfungsi dengan melalui sebuah bomb fisi yang kemudian memampatkan dan memanasi bahan fisi. Pada desain Teller-Ulam, yang mencakup semua senjata termonuklir multi megaton, metoda ini dicapai dengan meletakkan sebuah bomb fisi dan bahan bakar fusi (deuterium atau lithium deuteride) pada jarak berdekatan didalam sebuah wadah khusus yang dapat memantulkan radiasi. Setelah bomb fisi didetonasi, pancaran sinar gamma and sinar X yang dihasilkan memampatkan bahan fusi, yang kemudian memanasinya ke ke suhu termonuklir. Reaksi fusi yang dihasilkan, selanjutnya memproduksi neutron berkecepatan tinggi yang sangat banyak, yang kemudian menimbulkan pembelahan nuklir pada bahan yang biasanya tidak rawan pembelahan,

beberapa tahap-tahap yang berisi bahan bakar fusi yang lebih besar dari tahap sebelumnya, senjata termonuklir bisa mencapai "yield" tak terbatas. Senjata terbesar yang pernah diledakan (the Tsar Bomba dari USSR) merilis energi setara lebih dari 50 juta ton (50 megaton) TNT.

sebagai contoh depleted uranium. Setiap komponen pada design ini disebut "stage" (atau tahap). Tahap pertama pembelahan atom bom adalah primer dan fusi wadah kapsul adalah tahap sekunder. Di dalam bom-bom hidrogen besar, kira-kira separuh dari 'yield' dan sebagian besar nuklir fallout, berasal pada tahapan fisi depleted uranium. Dengan merangkai beberapa tahap-tahap yang berisi bahan bakar fusi yang lebih besar dari tahap sebelumnya, senjata termonuklir bisa mencapai "yield" tak terbatas. Senjata terbesar yang pernah diledakan (the Tsar Bomba dari USSR) merilis energi setara lebih dari 50 juta ton (50 megaton) TNT. Hampir semua senjata termonuklir adalah lebih kecil dibandingkan senjata tersebut, terutama karena kendala praktis seperti perlunya ukuran sekecil ruang dan batasan berat yang bisa di dapatkan pada ujung kepala roket dan misil.

Ada juga tipe senjata nuklir lain, sebagai contoh boosted fission weapon, yang merupakan senjata fisi yang memperbesar 'yield'-nya dengan sedikit menggunakan reasi fisi. Tetapi fisi ini bukan berasal dari bom fusi. Pada tipe 'boosted bom', neutron-neutron yand dihasilkan oleh reaksi fusi terutama berfungsi untuk meningkatkan efisiensi bomb fisi. contoh senjata didesain untuk keperluan khusus; bomb neutron adalah senjata termonuklir yang menghasilkan ledakan relatif kecil, tetapi dengan jumlah radiasi neutron yang banyak. Meledaknya senjata nuklir ini diikuti dengan pancaran radiasi neutron. Senjata jenis ini, secara teori bisa digunakan untuk membawa korban yang tinggi tanpa menghancurkan infrastruktur dan hanya membuat fallout yang kecil. Membubuhi senjata nuklir dengan bahan tertentu (sebagain contoh cobalt atau emas) menghasilkan senjata yang dinamai "salted bomb". Senjata jenis ini menghasilkan kontaminasi radioactive yang sangat tinggi. Sebagian besar variasi di disain senjata nuklir terletak pada beda "yield" untuk berbagai keperluan, dan untuk mencapai ukuran fisik yang sekecil mungkin.

Sumber : Wikipedia, www.chem-is-try.org